什么是地下储气库？
地下储气库是将长输管道输送来的天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏，一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。储气库运作以年为周期，“冬春采气，夏秋注气”是我国储气库的运作流程。
储气库是集季节调峰、事故应急供气、国家能源战略储备等功能于一体的能源基础性设施。随着天然气在我国能源消费结构中所占比重不断扩大，天然气供需峰谷差、季节差等矛盾也逐渐凸显。储气库可以在冬季供暖季天然气出现供应不足时供气，从而达到调峰的目的。
与地面球罐等方式相比较，地下储气库具有以下优点：储存量大，机动性强，调峰范围广；经济合理，虽然造价高，但是经久耐用，使用年限长达30～50年或更长；安全系数大，安全性远远高于地面设施。
储气库的四种类型
世界上典型的天然气地下储气库类型有4种：枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库、废弃矿坑储气库。
① 枯竭油气藏储气库
枯竭油气藏储气库利用枯竭的气层或油层而建设，是最常用、最经济的一种地下储气形式，具有造价低、运行可靠的特点。
枯竭油气藏的地质认识程度高，具有天然的密封性，储气量及调峰量大，可用于季节性调峰和战略储备，但是对地面的处理要求高，垫底气量大。全球共有此类储气库逾400座，占地下储气库总数的75%以上。
② 含水层储气库
用高压气体注入含水层的孔隙中将水排走，并在非渗透性的含水层盖层下直接形成储气场所。
含水层储气库是仅次于枯竭油气藏储气库的另一种大型地下储气库形式。目前含水层储气库在法国、德国、俄罗斯等欧洲国家比较成熟，但是地质认识程度低，建设周期长，建库成本相对较高。全球共有逾80座含水层储气库，占地下储气库总数的15%左右。
③ 盐穴储气库
在地下盐层中通过水溶解盐而形成空穴，用来储存天然气。从规模上看，盐穴储气库的容积远小于枯竭油气藏储气库和含水层储气库，单位有效容积的造价高，成本高，而且溶盐造穴需要花费几年的时间。
但盐穴储气的优点是储气库的利用率较高，注气时间短，垫层气用量少，需要时可以将垫层气完全采出。但这种储气库容积相对较小，扩容速度较慢，单位有效容积的建设成本相对稍高。世界上有盐穴储气库共44座，占地下储气库总数的8%。
④ 废弃矿坑储气库
利用废弃的符合储气条件的矿坑进行储气。这类储气库数量较少，主要原因在于大量废弃的矿坑技术经济条件难以符合要求。目前全球只有3座矿坑储气库，其中美国2座、德国1座。
储气库实例解读
1.大庆储气库
天然气管道起自俄罗斯东西伯利亚，由布拉戈维申斯克进入中国黑龙江省黑河市，而后途径大庆南下，输往环渤海湾地区和长三角地区。中俄东线天然气管道自2019年12月2日正式投产通气以来，已累计向我国输送俄罗斯天然气近136亿立方米。为了实现天然气的稳定供应，需要建设一些天然气储气库，大庆利用位于中俄东线天然气管道重要节点的优势，建设天然气储气库。
俄罗斯天然气输送管线示意图
大庆在长期油气开发过程中，留下了许多特大型砂岩油气藏，这些油气藏原本是地下富含油气资源的密闭空间，加上配套的相关设施，刚好成为了储存天然气的理想仓库。
2、呼图壁储气库
呼图壁储气库是西气东输管网首个大型配套系统和西二线首座大型储气库，也是全国目前最大的储气库，肩负着中国石油冬季天然气保供的重任，在每年冬季保供和调峰方面发挥了重要作用，有力保障了新疆首府乌鲁木齐及天山北坡经济带沿线城市用气需求和千家万户的温暖过冬。
3、金坛储气库
盐穴就是盐矿开采后留下的矿洞，体积巨大且密封良好。利用水溶开采方式在地下较厚的盐层或盐丘中采矿后会形成地下洞穴，高温高压下的盐具有将裂缝条下自动愈合的特点，一段时间后地下盐穴就能够成了很好的密封储存库，用于储存石油、天然气以及相关产品。世界上利用盐穴改造的储存库多集中在欧美等国。
同比沿海液化天然气接收站储罐的储气方式，该项目储气库容单位容积投资节省了约70%，具有显著的经济效益，此外，天然气储存在地下1000米以下，安全性高且显著节约地表土地资源，具有较好的推广价值。
1．地下盐穴储库具有如下优点
第一，投资省。储存油品时，其投资只相当于地面库的1/3；储存液化气时，其投资只相当于地面库的1/20。若是岩盐开采所形成的盐穴库，其投资则更加节省。
第二，占地少。一个几十万立方米盐穴的井口装置只占地几十平方米，一个1000万立方米地下盐穴储库的地面设施只占地2万平方米。而一个5万立方米的地面油库，不包括铁路专线即需占地16万平方米。
第三，耗材少。钢材、水泥的消耗大大减少，而且施工方法比较简单，盐穴的构筑还可以实现自动控制。
第四，易存储。采用油卤置换法收发油，基本消除了油品的蒸发损耗，而且油品在盐穴长期储存不易变质。
第五，安全性好。基本上消除了盐穴内发生火灾和爆炸的可能性，更有利于战备。
2．地下盐穴储库存在的不足
首先，岩盐的分布地区与需要建储库的位置不一定相符，因而在库址选择上受到自然条件的限制。很难利用现有的铁路、港口、长输管线等储运设施等，需要新建或改扩建。
其次，地下情况复杂需要详细的地质勘察资料。在正常开采过程中需要有较强的勘探、开发及地面工程的技术支持。
第三，为达到盐穴储库的预期形状和大小，必须掌握比较复杂的溶腔控制技术并拥有先进的溶腔检测手段，还需要较多的淡水资源。
储气库的作用
1. 解决调峰问题
地下储气库具有容积大、经济、不受气候影响、安全可靠、能够合理调节用气不平衡等特点，可缓解因各类用户对天然气需求量的不同和负荷变化而带来的供气不均衡性，其特点在时间上表现为季节（夏、冬季）、月、昼夜和小时的不均衡性。地下储气库在解决这一问题时发挥了重要作用。
2. 应急安全供气
在现实情况中，一些用户根据生产和生活的需要会临时增加随天然气的需求量，这时候就可以利用地下储气库提供应急供气服务。
另外，长期使用的天然气管道，出现突发事故或遇到自然灾害是不可避免的，并且也要按计划对供气管道进行检修，出现这些情况的时候地下储气库就派上大用场，可以继续向用户供气，保障生产和用户的生活。
3. 优化管道运行
无论是管道系统的运行，还是天然气的生产系统，很容易受到市场对天然气需求量季节性变化的影响，利用地下储气库可以减少两者受市场的影响，有助于实现均衡生产和作业。同时因为有了地下储气库，天然气生产和管道运输之间也可以实现一定程度的均衡，最大限度地利用输气管道的能力。因为运行效率和输气效率都得到很大提高，输气成本也会明显下降。
4. 用于战略储备
地下储气库也是国家的一种战略储备。当今世界并不太平，恐怖主义，霸权主义，颜色革命，影响了世界的和平与发展。一些国家发生动乱，破坏了世界的能源运输通道；叛乱武装破坏了能源设施，包括天然气管道等；国家遭遇战争，受到别国的能源封锁。一旦出现上述情况，国家将面临严重的能源危机。地下储气库是一种能源战略储备，在关键时刻，能够为国家提供必要的能源，维护国家的正常运转。
５. 提高经济效益
地下储气库直接影响着天然气的价格。在市场经济下，天然气的价格会出现波动，价格波动的过程中地下储气库发挥了一定作用，一般天然气需求呈季节性变化，在用气高峰时，供不应求天然气价格最高。此时用地下储气库，一方面供气方可以获得很高的利润，另一方面因为供需矛盾得到一定程度的缓解，天然气价格会下降，用气方也从中获取客观的利润。
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